К ВОПРОСУ О АККУМУЛЯТОРАХ И ЭЛЕКТРОМОБИЛЯХ
Аккумуляторы станут в 5 раз эффективнее
Ученые из Национальной ускорительной лаборатории SLAC и Стэнфордского университета установили мировой рекорд по эффективности хранения энергии. Этого удалось добиться с помощью специальной конструкции электрода, напоминающей желток яйца.
Новый катод на основе серы может хранить в 5 раз больше энергии, чем самые лучшие современные коммерческие литий-ионные аккумуляторы. Кроме того, современные литий-ионные аккумуляторы обычно сохраняют около 80% от их первоначальной емкости после 500 циклов заряд/разряд. В свою очередь, новая технология сохраняет высокую эффективность аккумулятора даже после 1000 циклов заряд/разряд. Благодаря этому появилась возможность создания батарей нового поколения: емких, легких и более долговечных. Их можно будет использовать в портативной электронике и электрических транспортных средствах.
Новый тип электрода похож по конструкции на яйцо:
"скорлупа" защищает "желток" активного вещества,
повышая надежность и долговечность аккумулятора
Ученым известно, что теоретически сера может хранить намного больше ионов лития, и, следовательно, гораздо больше энергии, чем нынешние электроды.
Однако есть две проблемы использования серы в аккумуляторах. Так, когда ионы лития поглощаются электродом во время разрядки, они связываются с атомами серы и создают промежуточные соединения, которые ограничивают емкость аккумулятора. В то же время, приток ионов вызывает увеличение объема катода примерно на 80%. Это приводит к растрескиванию любых защитных покрытий на поверхности электрода и сокращает срок службы аккумулятора.
Новая технология предполагает создание катода из наночастиц диаметром 800 нанометров. Они представляют собой крошечную частицу серы, окруженную твердой оболочкой из пористого диоксида титана, как яичный желток в яичной скорлупе. Между "желтком" и "скорлупой" есть пустое пространство, которое позволяет сере беспрепятственно расширяться. Во время разрядки ионы лития проходят через оболочку и связываются с серой, которая расширяется, заполняет пустоту между "желтком" и "скорлупой", не разрывая твердую оболочку. При этом оболочка защищает серу от образования промежуточных соединений.
В ходе экспериментов новый аккумулятор сохранил 70% емкости после 1000 циклов заряд/разряд, что даже без оптимизации соответствует и даже превышает аналогичный показатель самых совершенных коммерческих аккумуляторов. В настоящее время ученые планируют поэкспериментировать с добавлением внутрь "скорлупы" других материалов, в частности кремния.
Комментарии
Тесла Моторс производит 25000 машин этой модели в год. Через год фирма обещает поднять произвлдство до 36 тысяч в год, плюс выпустить новую модель, модель Х. Машина была официальна представлена год назад, готовится производство.
А теперь представьте, что пакет батарей станет в 5 раз эффективнее. Это уже пробег больше 2000 километров на одной зарядке аккумуляторов... Это же заряжаться раз в год?
Я бы с большим удовольствием.
Комментарий удален модератором
А БТГ позволит пользоваться неограниченно временем и пространством. А электромобиль именно что лучший вариант по удобству пользования.
К рекламным материалам следует относиться с большой осторожностью. Особенно это касается пробегов.
Гораздо интереснее было бы, если бы указали расход в киловатт-часах на 100 км при стандартных испытательных циклах (как для обычных авто на бензина) и емкость батарей.
Но таких данных вы пока не получите. И не потому, что это сложно (очень просто), а потому, что тогда это похоже на автомобиль с бензобаком на 10 литров. :)
Напомню, что в специальных заездах, подготовленные автомобили могут расходовать один литр бензина на сто километров и менее. :)
С 85-й батареей и 416-сильным мотором Тесла S реально ходит до 300 миль без дозарядки.
Мой приятель внес 5 тысяч депозита ещё в 2009-м. В декабре он получил свою Модель S. Реально, без подзарядки, у него 300 миль не получается, но получается до 280.
Арифметика простая: 280*1,6=448 километров.
Машина вовсе "не специальная", обычная серийная. Ездит мой приятель вовсе не экономично.
Так, что это реальность.
Если Маск получит батареи в 5 раз более эффективные, чем те, которые сегодня стоят на его машинах.... Это будет переворот - 2000 км без зарядки... Какая машина без дозаправки проедет 2000 километров с движком 416 лошадок?
:-))
Вы же поймите, что значит выпустить на дороги 5-местный седан, роскошный как мерседес, с движком 416 лошадей, с разгоном до 100 за 4,4 секунды (быстрее, чем спортивные Порш), с прбегом на одной зарядке 450 км.
Вы слышали, чтобы хоть какой суперкар с мощностью 400 лошадок ездил без заправки 450 км? Мой Лексус ES-350 с 3,5-литровым движком, мощностью около 300 л.с., по фривею, с постоянной скоростью 70 миль в час, проезжает примерно столько.
И при этом Тесла АБСОЛЮТНО экологически чиста, не требует смены масла, фильтров, обслуживания трансмиссии и т.д. Даже износ тормозных колодок в разы меньше!
А теперь представьте, что при всем том же самом, эта же модель S на одной зарядке смочет чесать 2 тысячи км.
Это смертный приговор ДВС, как минимум, на легковых авто.
Вы представляете, города без чадящих моторов? Вы представляете дороги без рева двигателей? Вы представляете, что не надо будет раз в несколько месяцев ездить на ТО?
416 л.с. действует на непосвященных, как красная тряпка на быка. Но мы-то знаем, что к.п.д. электродвигателя, обычно, тем выше, чем мощнее движок. :)))
Меня тоже впечатляет Приус, который пуляет со светофора и при этом не расходует ни на грамм больше горючего. Весь вопрос в том, как он оттормаживается - загоняет ли все в аккумулятор или греет тормозные колодки.
О чем я говорю? О том, что Тесла не имеет на борту энергию больше чем 10 литров бензина. А рекуперация обеспечивает превосходную экономию в городском цикле и это здорово!
И так же о том, что режим загородной езды сблизит затраты электромобиля и обычного бензинового, на котором у меня расход 5 литров на сотню км, то есть на 50 литрах я могу проехать 1000 км на скорости 90 км/час. :)
Ну а КПД - это расход энергии против работы.
Комментарий удален модератором
Вы же не зря упомянули мощность... В мире бензиновых моторов экономичный полулитровый двигатель не котируется - уедешь далеко, но не быстро, а многолитровые слишком много едят без толку, так как их мощность практически никогда не используется за все время эксплуатации, а платить за гордость приходится. Либо надо усложнять конструкцию и городить отключаемые цилиндры, либо турбонаддув...
Но для электромобиля 416 л.с. вовсе не роскошь. На самом деле надо около 1000 л.с. для реализации мощности торможения с рекуперацией. Иначе его преимущества исчезают.
Я помню их изобретатели обещали вытеснить из употребления аккумуляторы вообще.
http://rnd.cnews.ru/news/line/index_science.shtml?2011/08/29/453108
А как с этим обстоят дела у нового типа аккумуляторов ? Это важно для наших зимних условий.
И когда они поступят в розничную продажу ?
:-))
Они особое внимание уделили температурному режиму работы батарей.
Всё в порядке. Работает отлично.
Жду ответа на второй.
:-))
Это же естественный процесс. Будем надеяться, что это пройдет быстро.
:-))
Это в корне преревернёт и автомобилестроение и другие отрасли промышленности.
Да и энергетику тоже.
Если удастся отказаться от сжигания углеводородов - мир уже никогда не станет прежним.
И не только в экономическом смысле, но и в политическом.
Куча тоталитарных режимов тогда сразу вылетит в трубу, на которой они сейчас сидят.